電力系統(tǒng)頻率控制

5-1頻率調(diào)整必要性

5-2電力系統(tǒng)頻率特性

5-3電力系統(tǒng)頻率調(diào)整

第五章電力系統(tǒng)的有功功率和頻率調(diào)整2023/7/115-1頻率調(diào)整必要性A頻率對(duì)電力用戶的影響

(1)

電力系統(tǒng)頻率變化會(huì)引起異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化,出現(xiàn)次品和廢品。（2）電力系統(tǒng)頻率波動(dòng)會(huì)影響某些測量和控制用的電子設(shè)備的準(zhǔn)確性和性能,頻率過低時(shí)有些設(shè)備甚至無法工作。（3）電力系統(tǒng)頻率降低將使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和輸出功率降低,導(dǎo)致其所帶動(dòng)機(jī)械的轉(zhuǎn)速和出力降低,影響電力用戶設(shè)備的正常運(yùn)行。1、電力系統(tǒng)頻率控制的必要性2023/7/12

B頻率對(duì)電力系統(tǒng)的影響頻率下降時(shí),汽輪機(jī)葉片的振動(dòng)會(huì)變大。頻率下降到47-48Hz時(shí),火電廠由異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的輔機(jī)（如送風(fēng)機(jī)）的出力隨之下降,從而使火電廠發(fā)電機(jī)發(fā)出的有功功率下降。不能及時(shí)制止,出現(xiàn)頻率雪崩會(huì)造成大面積停電,甚至使整個(gè)系統(tǒng)瓦解。2023/7/13發(fā)電廠的廠用機(jī)械多使用異步電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的，系統(tǒng)頻率降低將使電動(dòng)機(jī)功率降低，影響電廠正常運(yùn)行。電力系統(tǒng)頻率下降時(shí),異步電動(dòng)機(jī)和變壓器的勵(lì)磁電流增加,使無功消耗增加,引起系統(tǒng)電壓下降。2023/7/14A維持電力系統(tǒng)頻率在允許范圍之內(nèi)

電力系統(tǒng)頻率是靠電力系統(tǒng)內(nèi)并聯(lián)運(yùn)行的所有發(fā)電機(jī)組發(fā)出的有功功率總和與系統(tǒng)內(nèi)所有負(fù)荷消耗(包括網(wǎng)損)的有功功率總和之間的平衡來維持的。但是電力系統(tǒng)的負(fù)荷是時(shí)刻變化的,從而導(dǎo)致系統(tǒng)頻率變化。為了保證電力系統(tǒng)頻率在允許范圍之內(nèi)，就是要及時(shí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)內(nèi)并聯(lián)運(yùn)行機(jī)組有功功率。2、電力系統(tǒng)有功功率控制的必要性2023/7/15當(dāng)系統(tǒng)頻率在額定值附近時(shí)，雖然頻率滿足要求，但沒有說明哪些機(jī)組參與并聯(lián)運(yùn)行，并聯(lián)運(yùn)行的機(jī)組各應(yīng)該發(fā)多少有功功率。電力系統(tǒng)有功功率控制的任務(wù)之一就是要解決這個(gè)問題。這就是電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度問題。

B提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性2023/7/16電力系統(tǒng)的規(guī)模在不斷地?cái)U(kuò)大,已經(jīng)出現(xiàn)了將幾個(gè)區(qū)域電力系統(tǒng)聯(lián)在一起組成的聯(lián)合電力系統(tǒng)，有的聯(lián)合電力系統(tǒng)實(shí)行分區(qū)域控制，要求不同區(qū)域系統(tǒng)間交換的電功率和電量按事先約定的協(xié)議進(jìn)行。這時(shí)電力系統(tǒng)有功功率控制要對(duì)不同區(qū)域系統(tǒng)之間聯(lián)絡(luò)線上通過的功率和電量實(shí)行控制。

C保證聯(lián)合電力系統(tǒng)的協(xié)調(diào)運(yùn)行2023/7/17

①為什么P和f聯(lián)系起來②有功功率平衡③調(diào)頻原理④調(diào)頻方法和措施3、本章的主要內(nèi)容2023/7/18事故分析1972年7月20日，浙江電網(wǎng)因常湖線輸送功率過大，導(dǎo)致發(fā)熱弛度增大，而對(duì)低壓線放電，繼電保護(hù)動(dòng)作跳閘造成系統(tǒng)穩(wěn)定破壞，頻率急劇下降，結(jié)果造成浙江電網(wǎng)全面瓦解，全省約71.5％的用戶停電1972年7月27日，湖北電網(wǎng)因繼電保護(hù)誤動(dòng)作，武漢電網(wǎng)頻率急劇下降，迫使青山、黃石兩個(gè)電廠全停。瑞典南部系統(tǒng)，于1983年12月27日因斯德哥爾摩西北部的海爾邁變電所進(jìn)行倒閘操作時(shí)設(shè)備損壞造成單相接地故障，使幾條線路切除造成電壓大幅度降低。后來甚至發(fā)展到南北電網(wǎng)解列，頻率和電壓急劇下降，南部電網(wǎng)完全崩潰而大面積停電，事故損失達(dá)5000萬美元2023/7/195-托2電力房誠系統(tǒng)銀頻率尋特性一、由電力柿系統(tǒng)傻綜合擔(dān)負(fù)荷捎的靜弊態(tài)頻壤率特員性二、獅發(fā)電添機(jī)組辣和電窄力系金統(tǒng)等販效發(fā)院電機(jī)誤組的幸功乏率頻毫率靜攏態(tài)特毫性三、交電力雙系統(tǒng)核的頻稱率特欺性20致23揭/6乖/2四610系統(tǒng)胃負(fù)荷飄組成圖13店-1有功籠功率胡負(fù)荷亭的變續(xù)化1－第禮一種眠負(fù)荷閘分量參；2－第運(yùn)二種責(zé)負(fù)荷胸分量3－第半三種夾負(fù)荷噸分量4－實(shí)細(xì)際的巡壽負(fù)荷殃變化像曲線變化嶺幅度唐很小瞎，變棉化周北期較什短（能一般箱為10月s以內(nèi)詞）的影負(fù)荷厚分量埋；變化窗幅度柳較大惰，變矛化周級(jí)期較嘆長（劃一般奧為10形s～3m仙in）的拉負(fù)荷慘分量釀，屬妙于這托類負(fù)篩荷的狡主要事有電份爐，賞延壓貌機(jī)械住，電己氣機(jī)首車等威；變化江緩慢歇的持?jǐn)R續(xù)變框動(dòng)負(fù)旗荷，槽引起合負(fù)荷解變化鏟的原脂因主想要是劫工廠呢的作株息制凍度，煌人民鼻的生容活規(guī)卷律，開氣象甜條件條的變堵化等劑。20欣23尋/6培/2米611頻率泡的調(diào)顆整負(fù)荷斧的變跳化將靈引起盞頻率泰的相仆應(yīng)變蜻化。稼第一涂種變假化負(fù)耕荷引烏起的屯頻率析偏移省將由笨發(fā)電書機(jī)組虎的調(diào)倘速器蹦進(jìn)行兄調(diào)整盤。這巨種調(diào)崗整通氏常稱娛為頻率乏的一疫次調(diào)微整。第二童種變仿化負(fù)餓荷引凈起的臺(tái)頻率儀變動(dòng)架僅靠動(dòng)調(diào)速芹器的孫作用予往往崖不能仿將頻偶率偏灰移限桿制在服容許革的范燃圍之引內(nèi)，雕這時(shí)嘴必須載有調(diào)筒頻器饒參與普頻率畜調(diào)整修，這某種調(diào)陣整通私常稱襪為頻率吼的二態(tài)次調(diào)新整。20伙23窮/6去/2鐵6121、負(fù)顯荷分俘類（揉有功舉功率囑與頻床率的沈關(guān)系銷）與頻翠率變叛化無并關(guān)的使負(fù)荷琴，如蛙照明域、電茶弧爐綁、電展阻爐淘和整討流負(fù)賽荷等軍。與頻珍率的龜一次娘方成浩正比孩的負(fù)忌荷，威負(fù)荷背的阻秒力矩毛等于隨常數(shù)會(huì)的屬孝于此啊類，仁如球世磨機(jī)夢、切券削機(jī)棟床、圣往復(fù)劈燕式水份泵、蛋壓縮廚機(jī)和大卷揚(yáng)澇機(jī)等接。與頻而率的國二次桐方成欄正比儲(chǔ)的負(fù)探荷，肢如變蓄壓器之中的布渦流肚損耗似。與頻昨率的核三次秩方成懇正比火的負(fù)騎荷，晉如通叨風(fēng)機(jī)俯、靜氣水頭棚阻力宋不大映的循障環(huán)水港泵等偏。與頻賄率的匆更高肚次方氣成正招比的致負(fù)荷暢，如銹靜水錄頭阻膛力很鄙大的監(jiān)給水僑泵。一、柳電力盈系統(tǒng)秋綜合競負(fù)荷紫的靜媽態(tài)頻還率特舒性20衰23媽/6糞/2歇6132.電力廁系統(tǒng)桌負(fù)荷嫁與頻優(yōu)率的干關(guān)系淚：電力含系統(tǒng)喝綜合鴉負(fù)荷早由各盟種各增樣的承負(fù)荷光組成扯。這酒些負(fù)踩荷吸鋪取的元有功蓄功率蹦有的先與頻鏟率無口關(guān)，遙有的石與頻爐率的鐮一次執(zhí)方成踏正比扒，有踩的與糟頻率趟的二束次方長成正撥比，勾有的種與頻鼻率的北更高晴次方挺成正己比。共但有柳：20蛙23圣/6敲/2熔614用標(biāo)虧么值仍表示倡為（PDN、fN）20湊23洋/6淘/2射6153、負(fù)胡荷有催功－斃頻率躬的靜秋態(tài)頻脈率特滅性在額略定頻冷率附替近，紗負(fù)荷芒的靜努態(tài)頻慈率特產(chǎn)性近幻玉似為會(huì)直線負(fù)荷需的靜駁態(tài)頻聞率特單性曲很線的簡斜率奮稱為臉負(fù)荷戲的頻撞率調(diào)真節(jié)效惱應(yīng)系辯數(shù)KD。PDOfPDNfNβ20肆23釣/6麥/2男616實(shí)際費(fèi)系統(tǒng)度中KD*＝1～3頻率愈變化1％，襪負(fù)荷雕有功蛇功率拿相應(yīng)芒變化割（1～3）％調(diào)度驚部門都必須狐掌握揪的一壯個(gè)數(shù)怕?lián)?，斬考慮氧按頻慰率減劑負(fù)荷煤方案匪和低和頻率嬌事故陪時(shí)用苗一次鵝切除濟(jì)負(fù)荷章來恢瞧復(fù)頻運(yùn)率的高計(jì)算父依據(jù)榮。低頻熄減載陰是電領(lǐng)力系閑統(tǒng)抑濃制頻確率下疑降、賄維持械系統(tǒng)撈頻率銀穩(wěn)定虹的有兵效方布法，掀控制倒電力緒系統(tǒng)咽一般捏故障隨及大全面積陳復(fù)雜奴故障出重要逮而有板效的臟手段燒。合路理而足快速污地切岔除負(fù)稼荷或催解列者，可魄以使軍整個(gè)菠電網(wǎng)額在最隔短的縮慧時(shí)間刪內(nèi)恢標(biāo)復(fù)至痰穩(wěn)定徐運(yùn)行煎狀態(tài)拋?！煌瑓f(xié)電力袖系統(tǒng)叼或同粉一電畫力系嚇統(tǒng)不券同時(shí)濁刻的KD、KD*都可長能不凡同，桿是不央能控巴制的府。20熔23沸/6放/2尺617二、邀發(fā)電贈(zèng)機(jī)組擴(kuò)的功畏率－怠頻率倡靜態(tài)抓特性發(fā)電輝機(jī)的給頻率披是由守原動(dòng)擺機(jī)的撫調(diào)速機(jī)系統(tǒng)廈來實(shí)嘆現(xiàn)的守。當(dāng)甚系統(tǒng)絮有功器功率對(duì)平衡吼遭到絞破壞朋，引分起頻梨率變搏化時(shí)民，原攤動(dòng)機(jī)榴的調(diào)還速系印統(tǒng)將綢自動(dòng)帳改變侄原動(dòng)酷機(jī)的再進(jìn)汽(水)量，栽相應(yīng)宴增加污或減葡少發(fā)茄電機(jī)鋪的出醋力。公當(dāng)調(diào)潤速器夜的調(diào)龜節(jié)過劣程結(jié)喪束，腸建立熟新的均穩(wěn)態(tài)譜時(shí)，確發(fā)電艘機(jī)的雙有功查功率咱與頻鑄率之編間的鋒關(guān)系窩，稱禽為發(fā)吸電機(jī)燙組的勁有功釋功率班頻率豎靜態(tài)償特性差。20倘23花/6瀉/2勢618測轉(zhuǎn)侵速元優(yōu)件離心盲飛擺丙及其針附件續(xù)；放大勞元件粘一錯(cuò)爺油門衡；執(zhí)行紐奉機(jī)構(gòu)滲一油永動(dòng)機(jī)謊；轉(zhuǎn)速午控制焰機(jī)構(gòu)現(xiàn)或稱詢同步撞器圖現(xiàn)原動(dòng)轉(zhuǎn)機(jī)調(diào)勿速系采統(tǒng)示噸意圖1.自動(dòng)傍調(diào)速菜系統(tǒng)跨原理喊簡介20怨23江/6檔/2灣6191.自動(dòng)膜調(diào)速遵系統(tǒng)饑原理脈簡介20辱23咐/6妹/2鼠620頻率硬一次惱調(diào)整秤：變辰化幅首度很利小，情變化激周期伐比較私短的建負(fù)荷雨分量怪，它刷所引偶起的郵頻率拼偏移撇可以股由發(fā)粉電機(jī)著組調(diào)宋速器獅調(diào)整乓。當(dāng)頻棟率一劃次調(diào)收整結(jié)旗束后爺，所機(jī)得發(fā)鍵電機(jī)護(hù)的輸譽(yù)出功蔑率與滋頻率讀關(guān)系——機(jī)組盡有功失功率桃與頻龍率靜洋特性策。20幟23付/6零/2陣621圖雞發(fā)電逮機(jī)組棗的功率-頻率東靜態(tài)彎特性oPGPGNff0fN122.發(fā)電據(jù)機(jī)組筍靜態(tài)暢調(diào)差載系數(shù)20吳23圓/6士/2近622由此撲可見鴿，發(fā)減電機(jī)東組和買等效乏發(fā)電木機(jī)組鑄的功嘩率頻消率靜術(shù)態(tài)特紐奉性都春是向旅下傾亦斜的自，其努程度禽用調(diào)榜差系斜數(shù)表止示：δ*——表征矩機(jī)組眉負(fù)荷鄉(xiāng)豐變化標(biāo)后相晶應(yīng)轉(zhuǎn)淚速（f）偏總移的貞程度強(qiáng)。調(diào)差己系數(shù)魂也叫閣調(diào)差刊率。δ*＝0.勇05，如負(fù)郵荷改班變1％，頻率顫將偏優(yōu)移0.帖05％；如綿負(fù)荷患改變20％，則頻殼率偏弱移1％。20糖23黃/6斥/2剩623調(diào)差奏系數(shù)別的倒跪數(shù)就肢是機(jī)芝組的櫻單位億調(diào)節(jié)豈功率KG*機(jī)組泉單位寬調(diào)節(jié)腎功率——表征勾頻率肉發(fā)生振單位密變化畜后，桐機(jī)組購輸出霉功率析的變遙化量檔。δ*、KG*——可控伸的（辜可整標(biāo)定的洞）負(fù)號(hào)講表示星頻率爹下降木時(shí)，創(chuàng)發(fā)電素機(jī)組劇的有撕功出錫力增堤加。20興23怨/6階/2揚(yáng)624電力惹系統(tǒng)國主要嫂由發(fā)漲電機(jī)樣、輸美電網(wǎng)鍛絡(luò)和野負(fù)荷械組成體。把輸生電網(wǎng)勤絡(luò)的盼損耗閉看成貼負(fù)荷投的一稱部分逝，則角電力盾系統(tǒng)菌是由搖兩個(gè)置環(huán)節(jié)礎(chǔ)組成角的閉絮環(huán)系泊統(tǒng)。汽發(fā)電贏機(jī)組竹的功已率頻醉率特編性和渾負(fù)荷尚的功蟲率頻浙率特斑性的透交點(diǎn)丹就是伏電力接系統(tǒng)未的頻烈率的鈴穩(wěn)定刻運(yùn)行聲點(diǎn)。三、蘇電力緞系統(tǒng)弓的頻慌率特國性20院23擠/6婚/2艘625OPPG(f)P1ff2f1abP2P'D(f)PD(f)cΔPD0ΔPGΔPD原始泰運(yùn)行揭狀態(tài)PD(f)，和兇發(fā)電躺機(jī)組屆靜特東性交受點(diǎn)a。負(fù)荷吐增加ΔPD0，特正性曲早線變惜為P′D(f)，新括的運(yùn)盼行點(diǎn)b。發(fā)電糾機(jī)組慈的功消率輸蔥出的蘆增量扇：負(fù)荷池的頻會(huì)率調(diào)信節(jié)效決應(yīng)產(chǎn)低生的辮負(fù)荷沒功率攀變化溜：頻率戒變化塘：20浪23恐/6返/2綢626OPPG(f)P1ff2f1abP2P'D(f)PD(f)cΔPD0ΔPGΔPD頻率蹈下降側(cè)時(shí)負(fù)荷尤功率抓的實(shí)岔際增殲量：<0以上否同發(fā)噴電機(jī)啦組的介功率拋增量喂相平烏衡：20昂23拼/6繳/2的627系統(tǒng)漿負(fù)荷送增加始時(shí)，羅在發(fā)誕電機(jī)逆組功絮頻特該性和叔負(fù)荷緊本身束的調(diào)妹節(jié)效然應(yīng)共胞同作永用下殲又達(dá)蛾到了識(shí)新的氣功率淋平衡獅。負(fù)荷垮↑，重頻率府↓，膜發(fā)電千機(jī)按卡有差山調(diào)節(jié)變特性主增加晶輸出纖；負(fù)荷么實(shí)際扒取用倍的功島率也蝴因頻竄率的填下降諷而有弄所減撲小。這種卵由發(fā)投電機(jī)役特性靜和負(fù)悄荷調(diào)農(nóng)節(jié)效吧應(yīng)共球同承秧擔(dān)系釋統(tǒng)負(fù)斬荷變安化使幼系統(tǒng)躬運(yùn)行市在另海一頻劃率的帆頻率僅調(diào)整悅稱為旦頻率片的一歉次調(diào)虹整。20逼23黑/6喉/2鞠628K—盈—系統(tǒng)素的功槐率－武頻率叨靜特捉性系厚數(shù)，友或系恒統(tǒng)的嶺單位盡調(diào)節(jié)丑功率精。表秒示在跡計(jì)及纖發(fā)電孕機(jī)組狐和負(fù)舊荷的雀調(diào)節(jié)用效應(yīng)碼時(shí)，供引起秘頻率柴單位發(fā)變化稿的負(fù)膠荷變巖化量淹。根據(jù)K值的高大小掙，可帖以確線定在船允許億的頻燥率偏升移范湖圍內(nèi)剃，系干統(tǒng)所戀能承種受的躲負(fù)荷贏變化紀(jì)量。K的數(shù)枕值越?jīng)_大，詢負(fù)荷凡增減楚引起壯的頻院率變組化就咳越小視，頻飛率也雕就越刻穩(wěn)定益。20醬23捉/6圓/2廳629f2AOPPGNfP'D(f)PD(f)f1系統(tǒng)縱中有朽功功椅率電僻源的兩出力嫁不僅錢應(yīng)該敏滿足呈在額猾定頻蟲率下郊系統(tǒng)若對(duì)有李功功甲率的厚需求僵，并構(gòu)且為應(yīng)了適惰應(yīng)負(fù)監(jiān)荷增至長，騎還應(yīng)硬該有甘一定耕的備閥用容抄量。初始蹄狀態(tài)同，運(yùn)功行在A點(diǎn)（惱滿載京運(yùn)行霜）。A點(diǎn)以比后，懸發(fā)電坡機(jī)組淺的靜馳態(tài)特茂性是毯一條員與橫傳軸平倚行的組直線參，KG＝0。系統(tǒng)哲的負(fù)招荷再叼增加逃，發(fā)館電機(jī)胳不能睜再增輸加輸蒙出了圈，發(fā)胖電機(jī)橡組滿態(tài)載時(shí)返只有災(zāi)靠頻疾率下房誠降后趁負(fù)荷想本身揭的調(diào)彼節(jié)效譜應(yīng)的敵作用宴來取塞得新說的平頁衡。K*=KD*KD*很小御→負(fù)混荷增程加所田引起雄的頻鉆率下逗降相符當(dāng)嚴(yán)且重。20濾23碌/6癢/2堡6305－4電力薄系統(tǒng)瘦頻率糞調(diào)整一、桶電力盯系統(tǒng)徐頻率叢的一趟次調(diào)炸整（n臺(tái)）n臺(tái)機(jī)扣組輸狹出功測率總勉增量摔為n臺(tái)機(jī)粒組的盲等值刊單位員調(diào)節(jié)般功率喂為n臺(tái)機(jī)防組的旺等值勸單位惠調(diào)節(jié)摧功率>>一臺(tái)貫機(jī)組負(fù)的單勺位調(diào)婆節(jié)功截率。在輸昏出功晴率變虛動(dòng)值ΔPG相同捷的條嗓件下置，多找臺(tái)機(jī)唉組并汪列運(yùn)錯(cuò)行時(shí)守的頻尖率變按化比館一臺(tái)亭機(jī)組詞運(yùn)行今時(shí)的謠要小塑得多閉。20侮23拐/6勉/2倉631求出漲了n臺(tái)機(jī)舅組的察等值稠調(diào)差績系數(shù)茫和等激值單腹位調(diào)禿節(jié)功公率后降，就蹦可像企一臺(tái)駐機(jī)和對(duì)等值畝單位蛇調(diào)節(jié)秧功率己組時(shí)箭一樣裝來分偷析頻園率的例一次臥調(diào)整廁。算出尖負(fù)荷狀功率離初始久變化狡量ΔPD0引起黨的頻凈率偏詢差。蝦而各微臺(tái)機(jī)冬組所回承擔(dān)示的功皆率增鞋量則豈為或由上催式可格見，跌調(diào)差軍系數(shù)古越小閥的機(jī)股組增駝加的猛有功削出力罷（相酸對(duì)于蹲本身臺(tái)的額殺定值抖）就顏越多仔。20御23綢/6傘/2葬63220領(lǐng)23道/6承/2且63320濃23條/6柿/2始63420支23金/6導(dǎo)/2皆635二、疫電力宏系統(tǒng)古頻率我二次凳調(diào)整為什戀么要釀進(jìn)行皂頻率富的二通次調(diào)吵整？所以歡系統(tǒng)啄的功項(xiàng)頻特逮性為清基礎(chǔ)汽的頻糧率一承次調(diào)現(xiàn)整的早作用衡是有踢限的吃，只切適用租于負(fù)每荷變薦化幅變度很山小、袖變換稅周期生較短噸的變饞化負(fù)北荷。稍因此撞，必幫須進(jìn)線行頻饅率的弟二次從調(diào)整叼，以合實(shí)現(xiàn)駐頻率批的無脾差調(diào)叨節(jié)。裹無差稼調(diào)節(jié)采：負(fù)陳荷變昂動(dòng)時(shí)貝，原覺動(dòng)機(jī)臺(tái)轉(zhuǎn)速作或者博頻率讓保持只不變阿。20